KR102311739B1 - Structure of a ocean observation buoy resistant to waves - Google Patents

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KR102311739B1
KR102311739B1 KR1020210098908A KR20210098908A KR102311739B1 KR 102311739 B1 KR102311739 B1 KR 102311739B1 KR 1020210098908 A KR1020210098908 A KR 1020210098908A KR 20210098908 A KR20210098908 A KR 20210098908A KR 102311739 B1 KR102311739 B1 KR 102311739B1
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심정희
배봉성
심정민
임재현
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Abstract

The present invention relates to an ocean observation buoy which comprises: a buoy body floating and mooring on the surface of a sea; a signal cable installed to be hung on a lower part of the buoy body and having a plurality of underwater sensors connected thereto to be spaced apart from each other at predetermined intervals; an observation system installed on the inside of the buoy body; and an antenna installed at the outer side of the buoy body. More specifically, the buoy body is divided between an underwater buoy and a surficial buoy to be installed, wherein the underwater buoy is located at a deep layer having predetermined depth along with the observation system and the signal cable and the surficial buoy is located to float on the surface of the sea along with the antenna. Meanwhile, the underwater buoy and the surficial buoy are connected only by a cable for the antenna, or a transmitter, a receiver, and a battery are embedded in the surficial buoy to enable the surficial buoy to communicate in a wireless mode with a transmitter for the underwater buoy, thereby allowing the underwater buoy along with the signal cable to be located at a deep layer which is little affected by waves to protect the same. In addition, the surficial buoy is miniaturized as much as possible to enable the surficial buoy to be connected to the underwater buoy only by a minimum cable line which can flexibly overcome waves or be interlinked to the underwater buoy in a wireless mode without any cable line. Therefore, a phenomenon where a part of the sensor cables integrated in the signal cable is broken by an influence of waves can be more certainly prevented to ensure durability of the observation buoy and sustainability and reliability of observation work.

Description

파랑에 강한 해양관측부이의 구조{Structure of a ocean observation buoy resistant to waves}Structure of a ocean observation buoy resistant to waves

본 발명은 해수면으로 부상 및 계류되는 부이본체의 하부측에 일정 간격으로 다수 개의 수중센서가 연결된 신호케이블을 매달아 설치하고, 상기 부이본체의 상부측에 안테나를 설치함으로서, 각각의 수중센서로부터 측정된 수심별 수온이나 염도 또는 DO(용존산소) 등의 데이터를 부이본체에 내장된 CPU에서 수집 및 처리한 다음, 이를 부이본체에 내장된 송신기로부터 안테나를 거쳐 무선으로 송신시킬 수 있도록 한 해양관측부이에 있어, 상기 부이본체를 CPU와 송신기 및 배터리가 내장된 상태로 신호케이블과 함께 일정 깊이의 수심층에 위치되는 수중부이와, 상기 안테나와 함께 해수면으로 부상되는 표층부이로 나누어 설치하고, 상기 수중부이와 표층부이를 안테나용 케이블 또는 무선통신 방식으로 연계시킴으로서 고장이 적고 파랑에도 강한 해양관측부이를 제공토록 한 것이다.The present invention suspends a signal cable to which a plurality of underwater sensors are connected at regular intervals on the lower side of the buoy body floating and moored to the sea level, and by installing an antenna on the upper side of the buoy body, measured from each underwater sensor Data such as water temperature, salinity or DO (dissolved oxygen) by depth are collected and processed by the CPU built-in to the buoy body, and then transmitted wirelessly from the transmitter built into the body of the buoy through the antenna. There, the buoy body is divided into a submersible buoy positioned in the water depth of a certain depth with a signal cable in a state in which the CPU, the transmitter and the battery are embedded, and a surface buoy that floats to the sea level with the antenna, and the underwater buoy and the surface part By linking it with an antenna cable or wireless communication method, it is possible to provide a marine observation buoy that has fewer failures and is strong against waves.

일반적으로 해양관측부이는 해양의 환경변화를 유발시키는 주된 요인으로서의 수온이나 염분 또는 DO 등의 데이터를 측정 및 연구하기 위한 목적으로 사용되는 것이고, 수산업의 관점에서는 고수온이나 냉수대 또는 빈산소수괴(貧酸素水塊: 용존산소의 농도가 매우 낮은 해수의 덩어리)와 같이 수온이나 용존산소 등이 급변되는 현상으로부터 양식생물의 대량폐사와 같은 피해를 예방하거나 감소시킬 목적으로 사용되는 것이다.In general, ocean observation buoys are used for the purpose of measuring and studying data such as water temperature, salinity, or DO, which are the main factors that cause environmental changes in the ocean. It is used for the purpose of preventing or reducing damage such as mass death of aquaculture organisms from sudden changes in water temperature or dissolved oxygen, such as 水塊: a mass of seawater with a very low concentration of dissolved oxygen.

다시 말해서, 해상에 가두리그물을 설치하여 운용되는 가두리 양식장의 경우, 수온이나 용존산소의 급변으로 인한 양식생물의 대량폐사가 빈번하게 발생하였고, 이러한 상황을 예방 및 감소시키기 위해서는 양식생물이 생존할 수 없는 고수온이나 저수온 또는 용존산소 등의 환경에 노출되기 이전에 가두리 양식장을 안전한 수역(水域)으로 이동시키거나 양식생물을 조기에 출하시키는 방식으로 영업손실을 최소화시켜야 하며, 이를 위하여 수온이나 용존산소와 같은 해양관측자료를 실시간으로 제공하는 해양관측부이가 필요한 것이다.In other words, in the case of cage farms operated by installing cages in the sea, mass death of aquaculture organisms due to sudden changes in water temperature or dissolved oxygen occurred frequently. Prior to exposure to environments such as high or low water temperature or dissolved oxygen, the loss of business should be minimized by moving the cage farm to a safe water area or by releasing the cultured organisms early. An ocean observation buoy that provides the same ocean observation data in real time is necessary.

현재 우리나라의 연안해역에는 광범위한 수역에 걸쳐 해양관측부이가 설치 및 사용되고 있으며, 그 종류는 관측장비(부이본체)의 규모와 관측요소 및 관측수심의 범위와 관측자료의 전달방법에 따라 매우 다양하게 세분화되지만, 관측장비의 규모면에서는 3~5m의 높이를 가지는 것이 대부분이고, 관측요소는 수온이 대표적이며, 관측수심의 범위는 해수면과 인접한 표층으로부터 해저면과 인접한 깊은 수심층에 걸친 다양한 수심별 데이터를 확보하는 것이 바람직하지만, 해상의 열악한 환경조건으로 인하여 표층을 관측하는 것이 주를 이루고 있다.Currently, marine observation buoys are installed and used over a wide range of waters in the coastal waters of Korea, and the types are subdivided in many ways according to the size of the observation equipment (buoy body), the range of observation elements, the depth of observation, and the transmission method of the observation data. However, in terms of the scale of observation equipment, most of them have a height of 3 to 5 m, and the observation element is water temperature. Although it is desirable to secure it, it is mainly to observe the surface layer due to the poor environmental conditions of the sea.

이와 더불어, 해양관측부이에서 수집된 관측자료(데이터)를 전달하는 방식에 있어서는, 해양관측부이가 설치된 현장에서 관측자료를 직접 회수하는 방식과, 해양관측부이로부터 내륙까지 연장되는 유선통신 케이블을 이용하여 관측자료를 전달하는 방식과, 원거리 무선통신을 활용하여 해양관측부이로부터 육상의 정보수집 시스템으로 관측자료를 전송하는 방식이 있으며, 향후 지향되는 시스템은 규모가 작고 저가이면서도 다양한 수심별 관측이 가능하고, 관측된 자료를 무선통신 시스템을 통하여 실시간으로 제공할 수 있는 방식이 된다.In addition, in the method of transmitting the observation data (data) collected from the ocean observation buoy, the method of directly recovering the observation data from the site where the ocean observation buoy is installed, and a wired communication cable extending from the ocean observation buoy to the inland is used There are two methods: the method of transmitting observation data by using long-distance wireless communication, and the method of transmitting observation data from the ocean observation buoy to the information collection system on land using long-distance wireless communication. It is a method that can provide the observed data in real time through a wireless communication system.

상기와 같은 방식에 맞추어 현재 국내에서 가장 많이 활용되는 해양관측부이는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 해수면으로 부상(浮上)되는 부이본체(1)의 내부에 CPU(8)와 송신기(9) 및 배터리(7)가 포함된 관측시스템(5)을 설치하고, 상기 부이본체(1)의 상부면 외측에는 안테나(6)를 설치하는 한편, 상기 부이본체(1)의 하부측에는 일정 간격으로 다수 개의 수중센서(3)가 연결된 신호케이블(2)을 매달아 설치한 것이며, 상기 부이본체(1)를 계류로프(21) 또는 계류체인(22)에 의하여 멍(콘크리트블록) 타입의 앵커(20)나 닻 형태의 앵커(20a)와 연결시킴으로서 해당 수역의 특정 위치에 해양관측부이(10)가 계류(繫留)되는 것이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the ocean observation buoy currently most utilized in Korea in accordance with the above method is the CPU 8 and the transmitter ( 9) and an observation system 5 including a battery 7 is installed, and an antenna 6 is installed outside the upper surface of the buoy body 1, while on the lower side of the buoy body 1, a certain interval It is installed by hanging the signal cable 2 to which a plurality of underwater sensors 3 are connected to the 20) or an anchor type anchor (20a) is connected to the marine observation buoy (10) is moored at a specific position in the water body.

따라서, 상기 각각의 수중센서(3)로부터 측정된 수심별 수온이나 염도(鹽度) 또는 용존산소 등의 데이터가 부이본체(1)에 내장된 CPU(8)의 데이터로거(Data logger)(11)로 수집 및 저장된 다음, 해당 CPU(8)의 프로세서(Processor)(12)에서 정보화 처리되며, 이와 같이 처리된 데이터가 부이본체(1)에 내장된 송신기(9)로부터 안테나(6)와 무선통신 시스템을 거쳐 육상의 정보수집 시스템으로 전송되고, 육상의 정보수집 시스템에서는 유,무선 통신시스템을 거쳐 정보사용자들의 웹(Web)이나 앱(App) 등에 관측자료를 실시간으로 전달하는 것이며, 상기 무선통신 시스템은 2G, 3G, 4G(LTE), Rola Wibro 등이 주로 활용되고, 유선통신 시스템은 인터넷망이 주로 활용된다.Therefore, data such as water temperature, salinity, or dissolved oxygen for each depth measured from each of the underwater sensors 3 are data loggers 11 of the CPU 8 built into the buoy body 1 . ) is collected and stored, and then information is processed in the processor 12 of the CPU 8, and the processed data is transmitted from the transmitter 9 built in the buoy body 1 to the antenna 6 and wireless It is transmitted to the land information collection system through the communication system, and the land information collection system transmits the observation data in real time to the information users' web or app through the wired and wireless communication system, and the wireless 2G, 3G, 4G (LTE), Rola Wibro, etc. are mainly used for the communication system, and the Internet network is mainly used for the wired communication system.

그러나, 상기와 같은 종래의 해양관측부이(10)는 태풍이나 폭풍 또는 황천(荒天: 비바람이 심한 날씨) 등으로 인하여 해수면상에 파랑(波浪)이 심하게 발생할 경우, 부이본체(1)와 신호케이블(2)의 연결부위에 강한 장력(인장하중)과 꺾임(굽힘하중)이 주기적으로 반복되면서 신호케이블(2)에 내장된 여러 가닥의 센서케이블 중 그 일부 또는 전부가 단선(斷線)되는 상황이 빈번하게 발생하였으며, 이로 인하여 해양관측부이(10)의 내구성과 관측작업의 지속성 및 신뢰도를 보장하기 어려운 문제점이 있었다.However, the conventional marine observation buoy 10 as described above has a buoy body 1 and a signal cable when waves are severely generated on the sea level due to typhoons, storms, or bad weather. Situation in which some or all of the sensor cables embedded in the signal cable (2) are disconnected as strong tension (tensile load) and bending (bending load) are periodically repeated at the connection part of (2) This occurred frequently, and due to this, there was a problem in that it was difficult to guarantee the durability of the ocean observation buoy 10 and the continuity and reliability of the observation work.

다시 말해서, 태풍이나 폭풍 또는 황천 등으로 인하여 해수면상에 큰 파랑이 일렁이게 되면, 도 3에서와 같이 파랑의 진행방향을 따라 부이본체(1)가 상부 방향으로 빠르게 솟구쳤다가 순식간에 측방향으로 꺽이면서 기울어지는 형태의 요동이 발생하게 되는 바, 부이본체(1)가 상부 방향으로 빠르게 솟구치면서 그 하부측에 매달린 신호케이블(2)을 강하게 당기더라도 신호케이블(2) 자체는 해수와의 마찰력과 관성력으로 인하여 부이본체(1)의 상승폭만큼 순간적으로 이동하지 못하기 때문에 부이본체(1)와 신호케이블(2)의 연결부위에 큰 장력이 발생한다는 것이다.In other words, when a large wave oscillates on the sea level due to a typhoon, storm, or storm, the buoy body 1 rapidly soars upward in the direction of the wave as shown in FIG. As the buoy body 1 rapidly soars upward, even if the signal cable 2 suspended on the lower side is strongly pulled, the signal cable 2 itself has a frictional force with seawater and Because the buoy body (1) cannot move instantaneously as much as the rising width of the buoy body (1) due to the inertial force, a large tension is generated in the connection part of the buoy body (1) and the signal cable (2).

상기와 같이 파랑에 의하여 부이본체(1)와 신호케이블(2)의 연결부위에 강한 인장하중이 지속적이고 반복적으로 작용할 뿐만 아니라, 부이본체(1)가 측방향으로 꺽이면서 기울어지는 과정에서도 해당 부위에 지속적이고 반복적인 굽힘하중이 추가로 작용하기 때문에, 도 4에서와 같이 다수 개(도면상 7가닥)의 센서케이블(13)이 절연체(15)와 절연피복(14)으로 보호되고 있음에도 불구하고 지속적으로 반복되는 인장하중과 굽힘하중에 의하여 신호케이블(2)에 집적된 센서케이블(13) 중 그 일부 또는 전부에 단선이 발생한다는 것이다.As described above, not only does a strong tensile load continuously and repeatedly act on the connection part of the buoy body 1 and the signal cable 2 by the wave, but also in the process where the buoy body 1 is bent and tilted laterally, the corresponding part Since a continuous and repeated bending load is additionally applied to the It means that disconnection occurs in some or all of the sensor cables 13 integrated in the signal cable 2 due to the continuously repeated tensile and bending loads.

상기와 같이 신호케이블(2)에 집적된 여러 가닥의 센서케이블(13) 중 그 일부 또는 전부에 단선이 발생하게 되면, 해당 센서케이블(13)과 연결된 수중센서(3)로부터 측정된 데이터가 부이본체(1)의 관측시스템(5) 및 육상의 정보수집 시스템으로 전송되지 못함으로서, 각각의 수중센서(3)가 놓인 수심별로 해양환경을 정확하게 실시간으로 관측하는 것이 불가능하게 되며, 이러한 부이본체(1)와 신호케이블(2) 연결부위의 내구성 저하로 말미암아 고가의 비용을 들여 제작 및 설치한 해양관측부이(10)의 실효성 즉, 관측작업의 지속성과 신뢰도를 보장할 수 없게 된다는 것이다.When a disconnection occurs in some or all of the multiple sensor cables 13 integrated in the signal cable 2 as described above, the data measured from the underwater sensor 3 connected to the corresponding sensor cable 13 is a buoy. As it cannot be transmitted to the observation system 5 of the main body 1 and the information collection system on land, it becomes impossible to accurately observe the marine environment in real time for each water depth at which each underwater sensor 3 is placed, and such a buoy body ( The effectiveness of the marine observation buoy 10 manufactured and installed at high cost, that is, the continuity and reliability of the observation work, cannot be guaranteed due to the deterioration of the durability of the connection part of 1) and the signal cable (2).

상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 신호케이블(2)의 직경을 필요 이상으로 굵게 할 경우에는, 부이본체(1)의 치수(크기)와 부력 또한 이에 동반하여 불필요하게 증대됨은 물론이고, 신호케이블(2)의 표면에 치패(稚貝: 어린조개)나 해조류 등과 같은 각종 해양생물이 대량으로 부착되어 시스템의 관측값에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 심한 경우에는 신호케이블(2)에 부착된 해양생물의 무게로 인하여 부이본체(1)가 해수중으로 가라앉는 상황도 발생하게 되며, 신호케이블(2)에 가해지는 인장력을 줄이기 위하여 부이본체(1)의 부력을 과도하게 낮출 경우에도 이와 동일한 문제점이 야기된다.When the diameter of the signal cable 2 is made thicker than necessary to compensate for the above problems, the size (size) and buoyancy of the buoy body 1 are also unnecessarily increased along with this, as well as the signal cable ( 2) A large amount of various marine organisms such as chives and algae are attached to the surface of 2) and not only affect the observed values of the system, but in severe cases, damage the marine life attached to the signal cable (2) Due to the weight, a situation in which the buoy body 1 sinks into seawater also occurs, and the same problem is caused even if the buoyancy force of the buoy body 1 is excessively lowered in order to reduce the tensile force applied to the signal cable 2 .

다른 한편으로, 종래의 해양관측부이(10)를 이루는 부이본체(1)는 강한 파랑과 외부로부터의 충격을 충분히 견딜 수 있도록 철재나 강재를 이용하여 매우 견고하고 단단하게 제작된 중형급의 부유식 구조물이 되고, 해당 부이본체(1)를 신호케이블(2)과 함께 특정 위치에 계류시키기 위한 멍이나 닻 형태의 앵커(20)(20a) 역시 대형화 됨으로서, 해양관측부이(10)의 제작과 설치에 과도한 비용이 소요되는 한편, 해양관측부이(10)에 고장이 발생할 경우에도 선박을 이용한 수거와 재설치 작업이 포함된 고가의 수리비용으로 말미암아 적절한 수리작업도 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있었다.On the other hand, the buoy body 1 constituting the conventional marine observation buoy 10 is a medium-sized floating structure made of very strong and rigid materials using iron or steel to sufficiently withstand strong waves and shocks from the outside. The anchors 20 and 20a in the form of yokes or anchors for mooring the buoy body 1 together with the signal cable 2 at a specific location are also enlarged, so that the production and installation of the marine observation buoy 10 is On the other hand, there was a problem in that even if a failure occurs in the marine observation buoy 10, proper repair work cannot be performed properly due to expensive repair costs including collection and reinstallation using a ship.

상기와 같은 요인으로 인하여 국내에 설치되는 해양관측부이의 약 80~90% 정도가 표층수심의 관측에만 국한된 장비이고, 앞서 설명되어진 바와 같이 일정 간격으로 다수 개의 수중센서(3)가 설치된 신호케이블(2)을 해수중으로 드리워 해수면과 인접한 표층으로부터 해저면과 인접한 수심층에 이르기까지의 다양한 수심별로 해양환경의 관측이 가능한 장비는 약 10% 내외의 수준에 불과하였으며, 최근에 저가형 해양관측부이가 개발되어 일부 사용되고 있으나, 이마저도 부이본체(1)의 부력을 중성부력에 가깝게 하는 방법과 신호케이블(2)의 결착부위를 견고히 하는 방법 이외에 보다 더 진보된 방법을 강구하지 못하고 있는 실정이었다.Due to the above factors, about 80 to 90% of marine observation buoys installed in Korea are equipment limited to observation of surface water depth, and as described above, a signal cable (2) in which a plurality of underwater sensors (3) are installed at regular intervals. ) in the seawater, the equipment capable of observing the marine environment at various depths from the surface layer adjacent to the sea level to the depth layer adjacent to the sea floor was only about 10%. However, even this was a situation in which more advanced methods other than a method of making the buoyancy of the buoy body (1) close to neutral buoyancy and a method of strengthening the binding portion of the signal cable (2) were not devised.

대한민국 등록특허 제 10-0958870호Republic of Korea Patent Registration No. 10-0958870 대한민국 등록특허 제 10-1531321호Republic of Korea Patent No. 10-1531321

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 해양관측부이를 이루는 부이본체를 수중부이와 표층부이로 나누어 설치하되, 상기 수중부이는 관측시스템 및 신호케이블과 함께 일정 깊이의 수심층에 위치시키고, 상기 표층부이는 안테나와 함께 해수면으로 부상시키는 한편, 상기 수중부이와 표층부이를 안테나용 케이블만으로 연결시키거나, 상기 표층부이에 송수신기와 배터리를 내장시켜 수중부이용 송신기와의 무선통신이 가능토록 함으로서, 상기 수중부이를 신호케이블과 함께 파랑의 영향을 거의 받지 않는 수심층에 위치시켜 이를 안전하게 보호할 수 있도록 하고, 상기 표층부이는 그 크기를 최대한으로 소형화시킨 상태에서 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 최소한의 케이블라인만을 이용하여 수중부이와 연결시키거나, 케이블라인이 없는 무선방식으로 수중부이와 연계시킴에 따라, 고장이 적고 파랑에도 강한 해양관측부이를 제공토록 하는 것을 그 주된 기술적 과제로 한다.The present invention has been devised to solve the problems described above, and the buoy body constituting the conventional marine observation buoy is divided into an underwater buoy and a surface buoy, and the underwater buoy is installed at a certain depth together with an observation system and a signal cable. It is placed in the depth of the water, and the surface buoy is floated to the sea level together with the antenna, and the underwater buoy and the surface buoy are connected only with an antenna cable, or wireless communication with the transmitter for the underwater buoy is possible by embedding a transceiver and a battery in the surface buoy By doing so, the underwater buoy can be safely protected by positioning the underwater buoy together with the signal cable in the water depth layer that is hardly affected by the wave, and the surface layer buoy can overcome the wave flexibly with its size miniaturized as much as possible. Its main technical task is to provide a marine observation buoy that has fewer failures and is strong against waves as it is connected to the underwater buoy using only a minimum of cable lines or connected to the underwater buoy in a wireless way without cable lines.

이와 더불어, 본 발명은 해수면 주변의 해양환경을 관측하는 관측수단을 표층부이상에 추가로 설치하고, 상기 표층부이의 내부에는 해당 관측수단과 접속되는 CPU를 수중부이의 송신기와 함께 또는 표층부이의 송수신기 및 배터리와 함께 표층용 관측시스템을 이루도록 설치함으로서, 신호케이블이 매달린 수중부이를 일정한 수심층에 위치시킨 상태로 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 최소한의 케이블라인만을 이용하거나 케이블라인이 없는 무선방식으로 수중부이를 표층부이와 연계시키는 구조 자체에 변화를 주지 아니하면서도, 상기 신호케이블의 수중센서를 이용한 각 수심별 해양환경 관측작업 뿐만 아니라 해수면 주변의 해양환경 관측작업까지 동시에 수행할 수 있도록 하며, 이를 통하여 고장이 적고 파랑에 강하면서도 해수면과 인접한 표층으로부터 해저면과 인접한 수심층에 이르기까지 한층 더 다양하고 광범위한 해양환경 관측자료를 확보할 수 있도록 한 해양관측부이를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention additionally installs an observation means for observing the marine environment around the sea level above the surface layer, and inside the surface layer buoy, a CPU connected to the observation means is installed together with the transmitter of the underwater buoy or the transceiver and battery of the surface buoy By installing it to form a surface observation system with the While not changing the structure itself linked to the surface buoy, it enables not only the observation of the marine environment for each depth using the underwater sensor of the signal cable but also the observation of the marine environment around the sea level at the same time. Another technical task is to provide an ocean observation buoy that is strong against waves and can secure more diverse and extensive marine environment observation data from the surface layer adjacent to the sea level to the water depth layer adjacent to the sea floor.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은 해수면으로 부상되는 부이본체와, 상기 부이본체를 특정 위치에 계류시키는 계류수단과, 상기 부이본체에 내장되는 관측시스템과, 상기 부이본체의 하단측으로부터 소정의 깊이만큼 해수중으로 드리워지는 신호케이블과, 상기 신호케이블의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 연결 설치되는 최소 2개 이상의 수중센서와, 상기 부이본체의 외측면상에 연결 설치되는 안테나를 포함하여서 이루어지며, 상기 관측시스템은 각각의 수중센서로부터 신호케이블을 거쳐 전송된 데이터의 수집과 처리를 위하여 신호케이블과 접속 설치되는 CPU와, 상기 CPU에서 처리된 데이터를 안테나에 의하여 무선방식으로 전송시키는 송신기와, 전력공급용 배터리를 포함하여서 이루어지는 해양관측부이에 있어서, 상기 부이본체는 관측시스템이 내장된 상태로 해수면으로부터 일정 깊이만큼의 수심층에 위치하도록 설치되는 수중부이와, 상기 안테나와 함께 해수면으로 부상되도록 설치되는 표층부이로 나뉘어지고, 상기 계류수단은 수중부이와 연결 설치되거나 또는 수중부이와 표층부이에 각각 연결 설치되며, 상기 신호케이블은 수중부이의 하단측을 거쳐 수중부이에 내장된 관측시스템의 CPU와 접속 설치되는 한편, 상기 수중부이와 표층부이는 연결케이블에 의하여 연결 설치되고, 상기 연결케이블은 수중부이에 내장된 관측시스템의 송신기를 표층부이의 안테나와 접속시키는 케이블이 되는 것을 특징으로 하며, 상기 표층부이에는 해수면 주변의 해양환경을 관측하는 관측수단이 추가로 설치되고, 상기 표층부이의 내부에도 해당 관측수단을 이용한 관측시스템이 설치되며, 상기 표층부이용 관측시스템은 표층부이의 관측수단이 접속 설치되는 CPU와, 해당 CPU에서 처리된 데이터를 수중부이용 관측시스템의 CPU에서 처리된 데이터와 함께 안테나를 통하여 무선방식으로 전송시키는 송신기를 포함하여서 이루어지고, 상기 연결케이블은 수중부이용 관측시스템의 CPU와 배터리를 표층부이용 관측시스템의 CPU와 접속시키는 케이블이 되는 한편, 상기 수중부이용 관측시스템에는 송신기가 설치되지 아니하는 것을 특징으로 하며, 상기 표층부이용 관측시스템에는 배터리가 추가로 설치되고, 상기 연결케이블은 수중부이용 관측시스템의 CPU를 표층부이용 관측시스템의 CPU와 접속시키는 케이블이 되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above technical problem is a buoy body floating to the sea level, a mooring means for mooring the buoy body to a specific position, an observation system built into the buoy body, and the lower end of the buoy body A signal cable draped in seawater by a predetermined depth from a signal cable, at least two underwater sensors connected and installed at regular intervals along the length direction of the signal cable, and an antenna connected and installed on the outer surface of the buoy body. The observation system includes a CPU connected to a signal cable for collection and processing of data transmitted from each underwater sensor through a signal cable, and a transmitter that wirelessly transmits the data processed by the CPU through an antenna And, in the ocean observation buoy comprising a battery for power supply, the buoy body is an underwater buoy installed to be located at a depth of a certain depth from the sea level in a state where the observation system is built-in, and the antenna floats to the sea level It is divided into a surface buoy that is installed so as to be possible, and the mooring means is installed in connection with an underwater buoy, or connected to each of the underwater buoy and the surface buoy, and the signal cable passes through the lower end of the underwater buoy and is installed with the CPU of the observation system built into the underwater buoy. On the other hand, the underwater buoy and the surface buoy are connected and installed by a connection cable, and the connection cable is a cable connecting the transmitter of the observation system built in the underwater buoy with the antenna of the surface buoy. is additionally provided with an observation means for observing the marine environment around the sea level, an observation system using the observation means is also installed inside the surface buoy, and the observation system using the surface layer is a CPU to which the observation means of the surface buoy is connected and installed; It consists of a transmitter for transmitting the data processed by the CPU wirelessly through an antenna together with the data processed by the CPU of the underwater observation system using the CPU, and the connecting cable connects the CPU and the battery of the underwater observation system to the surface layer part. It becomes a cable to connect to the CPU of the observation system used. On the other hand, the observation system using the underwater part is characterized in that the transmitter is not installed, the battery is additionally installed in the observation system using the surface part, and the connection cable connects the CPU of the observation system using the underwater part to the surface of the observation system using the surface part. It is characterized in that it becomes a cable for connecting to the CPU.

본 발명의 다른 실시예에 따른 해양관측부이는 상기 표층부이의 내부에 송수신기와 배터리가 설치되며, 상기 수중부이에 내장된 관측시스템의 송신기는 해당 관측시스템의 CPU에서 처리된 데이터를 무선통신 방식에 의하여 표층부이에 내장된 송수신기의 수신부로 전송시키는 것이고, 상기 안테나는 표층부이에 내장된 송수신기의 송신부와 접속 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 표층부이용 관측시스템의 CPU는 표층부이의 관측수단 및 배터리와 접속 설치되고, 해당 CPU가 송수신기의 송신부와 접속 설치되거나 또는 해당 CPU의 입력측과 출력측에 송수신기의 수신부와 송신부가 각각 접속 설치되는 것을 특징으로 하며, 추가적인 사항으로서 상기 수중센서는 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것이 사용되거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상이 혼용되는 것을 특징으로 하고, 상기 신호케이블의 하단에는 신호케이블을 하부 방향으로 당기는 장력유지용 무게추가 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 수중부이를 이루는 부이몸통의 내측 하부에는 수중부이의 부력과 자세 조정을 위한 무게추가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 표층부이의 관측수단은 표층부이의 하측면상에 설치되어 해수면 바로 아래의 수심층에 배치되는 최소 1개 이상의 표층센서와, 상기 표층부이의 외측면상에 연결 설치되는 풍향풍속계를 포함하여서 이루어지며, 상기 표층센서의 경우에도 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것이 사용되거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상이 혼용되는 것을 특징으로 하고, 상기 표층부이의 외측면에는 경광등이 추가로 설치되는 한편, 상기 경광등이 표층부이용 관측시스템의 CPU와 접속 설치되는 것을 특징으로 한다.In the ocean observation buoy according to another embodiment of the present invention, a transceiver and a battery are installed inside the surface buoy, and the transmitter of the observation system built in the underwater buoy transmits the data processed by the CPU of the observation system by wireless communication method. It is transmitted to the receiving unit of the transceiver built in the surface buoy, and the antenna is connected to the transmitting unit of the transceiver built in the surface buoy, and the CPU of the observation system using the surface buoy is installed in connection with the observation means and the battery of the surface buoy, It is characterized in that the CPU is connected to the transmitter of the transceiver, or the receiver and the transmitter of the transceiver are respectively connected and installed on the input side and the output side of the CPU. It is characterized in that one is used, or at least two kinds of sensors are mixed among these three kinds of sensors, and a tension maintaining weight for pulling the signal cable downward is connected and installed at the lower end of the signal cable, , It is characterized in that a weight for adjusting the buoyancy and posture of the underwater buoy is inserted and installed in the inner lower part of the buoy body forming the underwater buoy, and the observation means of the surface buoy is installed on the lower side of the surface buoy and is installed in the depth layer just below the sea level. At least one surface sensor to be disposed, and a wind direction anemometer connected and installed on the outer surface of the surface layer buoy. It is characterized in that at least two types of sensors are mixed among the types of sensors, and a warning light is additionally installed on the outer surface of the surface layer buoy, while the warning light is connected to the CPU of the observation system using the surface layer.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 관측시스템과 신호케이블이 구비된 수중부이를 파랑의 영향을 거의 받지 않는 수심층에 위치시켜 이를 안전하게 보호할 수 있도록 하고, 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 충분한 여유 길이를 가지는 상태에서 안테나용 케이블이나 CPU용 케이블 또는 CPU와 전력용 케이블만으로 최소화된 연결케이블을 이용하여 수중부이를 표층부이와 연결시키는 방식 또는 케이블라인이 필요없는 무선방식으로 수중부이를 표층부이와 연계시키는 방식을 통하여 표층부이의 안테나로부터 육상의 정보수집 시스템으로 관측자료를 전송시킬 수 있도록 함에 따라, 고장이 적고 파랑에도 강한 해양관측부이를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the underwater buoy equipped with the observation system and the signal cable is placed in the water depth layer that is hardly affected by the waves, so that it can be safely protected, and a sufficient length to overcome the waves flexibly is provided. The method of connecting the underwater buoy with the surface buoy by using a connection cable that is minimized only with an antenna cable, CPU cable, or CPU and power cable in the state of having the Through this, it is possible to transmit observation data from the antenna of the surface buoy to the information collection system on land, so there is an effect of providing a marine observation buoy that is resistant to waves and has few failures.

다시 말해서, 태풍이나 폭풍 또는 황천 등으로 인하여 강한 파랑이 발생하더라도 신호케이블에 집적된 다수 개의 센서케이블 중 그 일부가 파랑의 영향으로 단선되는 상황을 미연에 방지할 수 있음은 물론이고, 수중부이와 표층부이를 연결하는 연결케이블 또한 최소한의 케이블라인만을 내장시킨 상태로 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 충분한 여유 길이를 제공하여 그 단선을 최소화시키거나 또는 수중부이와 표층부이간의 무선통신 방식에 의하여 단선 현상 자체를 제로(Zero)화시킬 수 있기 때문에, 해양관측부이의 내구성과 관측작업의 지속성 및 신뢰도를 확실하게 보장할 수 있는 효과를 제공한다는 것이다.In other words, even if a strong wave occurs due to a typhoon, storm, or bad weather, it is possible to prevent in advance the situation in which some of the plurality of sensor cables integrated in the signal cable are disconnected due to the influence of the wave, as well as the underwater buoy and the The connection cable connecting the surface buoy also has a minimum cable line built-in and provides sufficient length to flexibly overcome the waves to minimize the disconnection, or the disconnection phenomenon itself due to the wireless communication method between the underwater buoy and the surface buoy. It is said that it provides the effect of reliably guaranteeing the durability and reliability of the observation work and the durability of the ocean observation buoy because it can be zeroed.

또한, 관측시스템과 신호케이블이 구비된 수중부이를 일정한 수심층에 위치시켜 파랑 및 외부의 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있기 때문에, 해수에 대한 수밀(水密) 기능을 제공하는 조건으로 철재와 강재가 아닌 플라스틱과 같은 재질을 이용하여 수중부이를 제작할 수 있고, 안테나와 함께 해수면으로 부상되는 표층부이 역시 그 크기와 부력을 최대한으로 줄일 수 있기 때문에, 종래의 해양관측부이와 비교하여 앵커가 포함된 시스템 전체의 규모와 무게를 소형화 및 경량화시킬 수 있는 효과를 제공하며, 이를 통하여 해양관측부이의 제작과 설치 및 유지관리에 따른 비용을 현저히 절감시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, since an underwater buoy equipped with an observation system and a signal cable can be safely protected from waves and external shocks by locating it in a certain depth of water, it is a condition that provides a watertight function for seawater, not steel and plastic. Since an underwater buoy can be manufactured using the same material as the above, and the size and buoyancy of the surface buoy that floats to the sea level together with the antenna can also be reduced to the maximum, the overall scale of the system including the anchor compared to the conventional marine observation buoy It provides the effect of reducing the weight and size of the buoy, and through this, it provides the effect of significantly reducing the cost of manufacturing, installation, and maintenance of marine observation buoys.

이와 더불어, 상기 수중부이에 매달린 신호케이블의 수중센서를 이용한 각 수심별 해양환경 관측작업 뿐만 아니라 표층부이의 관측수단 및 관측시스템을 이용하여 해수면 주변의 해양환경 관측작업까지 동시에 수행할 수 있는 효과를 제공하며, 이를 통하여 고장이 적고 파랑에 강하면서도 해수면과 인접한 표층으로부터 해저면과 인접한 수심층에 이르기까지 보다 더 다양하고 광범위한 해양환경 관측자료를 안정적으로 확보 및 전송토록 함으로서, 해양환경 관측정보의 제공에 따른 서비스의 품질과 가치를 한층 더 크게 고양시킬 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 제공하는 것이다.In addition, not only the observation of the marine environment for each depth using the underwater sensor of the signal cable suspended from the underwater buoy, but also the observation of the marine environment around the sea level using the observation means and observation system of the surface buoy provides the effect of being able to simultaneously perform Through this, it is possible to stably secure and transmit more diverse and extensive marine environment observation data from the surface layer adjacent to the sea level to the depth layer adjacent to the sea floor while having fewer failures and resistance to waves. It is to provide very useful effects, such as being able to further enhance the quality and value of services.

도 1은 종래 해양관측부이의 설치상태를 나타내는 측면도.
도 2는 종래 해양관측부이의 관측시스템을 나타내는 개략적인 배선도.
도 3은 종래 해양관측부이의 부이본체와 신호케이블 연결부에 전단하중과 굽힘하중이 집중되는 상태를 나타내는 설명도.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 해양관측부이의 설치상태를 나타내는 측면도.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 적용되는 관측시스템의 개략적인 배선도.
도 7은 도 5의 B-B선 단면도.
도 8은 도 5의 C-C선 단면도.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 해양관측부이의 설치상태를 나타내는 측면도.
도 10은 도 9의 또 다른 설치상태를 나타내는 측면도.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 적용되는 관측시스템의 개략적인 배선도.
도 12는 본 발명에 적용되는 표층부이의 다른 일례를 나타내는 측면도.
도 13은 도 12의 표층부이가 제 1실시예에 적용된 상태의 표층부이용 관측시스템을 나타내는 개략적인 배선도.
도 14는 도 12의 표층부이가 제 2실시예에 적용된 상태의 표층부이용 관측시스템을 나타내는 개략적인 배선도.1 is a side view showing an installation state of a conventional marine observation buoy;
Figure 2 is a schematic wiring diagram showing a conventional observation system of the ocean observation buoy.
Figure 3 is an explanatory view showing a state in which the shear load and the bending load are concentrated in the buoy body and the signal cable connection part of the conventional marine observation buoy.
Figure 4 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 3;
Figure 5 is a side view showing the installation state of the ocean observation buoy according to the first embodiment of the present invention.
6 is a schematic wiring diagram of an observation system applied to the first embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 5 .
Fig. 8 is a cross-sectional view taken along line CC of Fig. 5;
9 is a side view showing the installation state of the ocean observation buoy according to the second embodiment of the present invention.
Figure 10 is a side view showing another installation state of Figure 9;
11 is a schematic wiring diagram of an observation system applied to a second embodiment of the present invention;
12 is a side view showing another example of the surface layer buoy applied to the present invention.
Fig. 13 is a schematic wiring diagram showing the observation system using the surface buoy in a state where the surface buoy of Fig. 12 is applied to the first embodiment;
Fig. 14 is a schematic wiring diagram showing a surface buoy observation system in a state in which the surface buoy of Fig. 12 is applied to the second embodiment;

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 제 1실시예에 따른 해양관측부이(10)는 도 5 내지 도 8에 걸쳐 도시된 바와 같이, 종래의 해양관측부이(10)에 적용되었던 부이본체(1)를 수중부이(1a)와 표층부이(1b)로 나누어 설치하되, 상기 수중부이(1a)는 관측시스템(5) 및 신호케이블(2)과 함께 일정 깊이의 수심층에 위치되도록 설치하고, 상기 표층부이(1b)는 안테나(6)와 함께 해수면으로 부상되도록 설치한 것이며, 상기 수중부이(1a)가 위치되는 수심층은 해수면에서 일렁이는 파랑의 영향을 거의 받지 않도록 하면서도 신호케이블(2)의 수중센서(3)를 이용하여 관측할 수 있는 수심은 충분히 확보할 수 있도록 해수면으로부터 최소 3m 에서 최대 5m 이내가 되도록 하는 것이 바람직하다.Ocean observation buoy 10 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. and the surface buoy 1b, but the underwater buoy 1a is installed to be located in the water depth of a certain depth together with the observation system 5 and the signal cable 2, and the surface buoy 1b is an antenna (6) It is installed so that it floats to the sea level with It is desirable to set the water depth within a minimum of 3 m and a maximum of 5 m from the sea level so that it can be sufficiently secured.

상기 수중부이(1a)에 내장되는 관측시스템(5)은 종래의 경우와 마찬가지로, 신호케이블(2)의 길이(높이) 방향을 따라 일정한 간격을 두고 연결 설치된 각각의 수중센서(3)로부터 해당 센서케이블(13)을 거쳐 전송된 데이터(관측자료)의 수집과 처리를 위하여 신호케이블(2)과 접속 설치되는 CPU(8)와, 상기 CPU(8)에서 처리된 데이터를 안테나(6)에 의하여 무선방식으로 전송시키는 송신기(9)와, 상기 CPU(8) 및 송신기(9)로 전력을 공급하는 배터리(7)를 기본적으로 포함하여서 이루어지며, 상기 CPU(8)의 경우에도 데이터의 수집과 저장을 위한 데이터로거(11)와 해당 데이터의 정보화 처리를 위한 프로세서(12)를 기본적으로 포함하여서 이루어진다.The observation system 5 built into the underwater buoy 1a is connected from each underwater sensor 3 connected at regular intervals along the length (height) direction of the signal cable 2 as in the conventional case. The CPU 8 is connected to the signal cable 2 for collection and processing of data (observed data) transmitted through the cable 13, and the data processed by the CPU 8 is transmitted by the antenna 6 It basically includes a transmitter 9 for transmitting wirelessly, and a battery 7 for supplying power to the CPU 8 and the transmitter 9, and even in the case of the CPU 8, data collection and It basically includes a data logger 11 for storage and a processor 12 for informatization processing of the data.

첨부된 도면을 기초로 하여 설명되어진 상기 관측시스템(5)은 본 발명에 적용될 수 있는 가장 간단하고 대표적인 일례에 불과한 것으로서, 해양관측부이(10)에 적용되는 센서와 통신방식 및 해양관측부이(10)의 종류나 설치상태 등과 같은 다양한 상황에 맞추어 다른 여러 가지의 전자기기나 제어기기 등이 관측시스템(5)상에 추가로 설치될 수 있음을 서두에서 미리 밝혀두는 바이며, 상기 수중부이(1a)는 해수로부터 관측시스템(5)을 안전하게 보호할 수 있는 수준의 수밀 처리가 이루어진 것이라면, 철재나 강재와 같은 금속 재질 이외의 플라스틱 재질 등으로도 제작이 가능하다.The observation system 5 described on the basis of the accompanying drawings is only the simplest and representative example applicable to the present invention, and a communication method and a communication method with a sensor applied to the ocean observation buoy 10 and the ocean observation buoy 10 ), it is stated in advance that various other electronic devices or control devices can be additionally installed on the observation system 5 according to various situations such as the type or installation state, and the underwater buoy (1a) ) can be manufactured with plastic materials other than metal materials such as iron or steel, as long as the watertight treatment is made to a level that can safely protect the observation system 5 from seawater.

상기와 같이 해수면으로부터 일정 깊이의 수심층에 위치하는 수중부이(1a)와 해수면으로 부상되는 표층부이(1b)를 연결시킴과 동시에, 수중부이(1a)의 관측시스템(5)으로 수집 및 처리된 데이터를 표층부이(1b)의 안테나(6)를 통하여 육상의 정보수집 시스템으로 송신시킬 수 있도록 수중부이(1a)와 표층부이(1b)가 연결케이블(17)에 의하여 연결 설치되는 것이며, 상기 연결케이블(17)은 도 7에서와 같이 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 송신기(9)를 표층부이(1b)의 안테나(6)와 접속시키는 안테나케이블(18)이 절연체(15) 및 절연피복(14)에 의하여 보호되는 방식이 바람직하다.As described above, while connecting the underwater buoy 1a located in the water depth of a certain depth from the sea level and the surface buoy 1b floating to the sea level, the data collected and processed by the observation system 5 of the underwater buoy 1a The underwater buoy 1a and the surface buoy 1b are connected and installed by a connecting cable 17 so that they can be transmitted to the onshore information collection system through the antenna 6 of the surface buoy 1b, and the connecting cable 17 As shown in FIG. 7, the antenna cable 18 connecting the transmitter 9 of the observation system 5 built in the underwater buoy 1a with the antenna 6 of the surface buoy 1b is an insulator 15 and insulating coating. The method protected by (14) is preferred.

그리고, 상기 연결케이블(17)의 길이는 수중부이(1a)와 표층부이(1b)간의 최단거리에 해당하는 길이를 기준으로 하여 파랑에 의한 표층부이(1b)의 요동에 유연한 대처가 가능한 길이, 예를 들어 해당 수역에서 발생하는 파고의 최대 높이 정도에 해당하는 여유길이를 추가로 제공하는 것이 바람직하고, 해당 여유길이 만큼의 연결케이블(17) 부분을 공지된 스프링 와이어나 나선(螺線) 케이블 방식의 완충케이블로 제작함으로서, 파랑에 의하여 표층부이(1b)가 상,하 방향으로 요동될 시 상기 완충케이블 부분이 표층부이(1b)의 요동폭만큼 탄력적으로 팽창(늘어남) 및 수축(오므라듬)되도록 할 수도 있으며, 이러한 방식을 적용시킬 경우 상기 연결케이블(17)이 수중부이(1a)와 표층부이(1b)의 사이에서 어지럽게 늘어지는 현상을 방지할 수 있다.And, the length of the connecting cable 17 is a length that can be flexibly coped with the fluctuation of the surface buoy 1b due to the wave based on the length corresponding to the shortest distance between the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b, for example, For example, it is desirable to additionally provide an extra length corresponding to the maximum height of the wave that occurs in the relevant water area, and the connection cable 17 for the corresponding extra length may be replaced with a well-known spring wire or spiral cable method. By making it as a buffer cable, when the surface layer buoy 1b is rocked in the up and down directions by the wave, the buffer cable part can be elastically expanded (stretched) and contracted (contracted) by the swing width of the surface layer buoy 1b And, when this method is applied, it is possible to prevent a phenomenon in which the connecting cable 17 dangles between the underwater buoy 1a and the surface layer buoy 1b.

또한, 도 8을 기준으로 할 경우 상기 신호케이블(2)의 내부에 총 6가닥의 센서케이블(13)이 설치된 것으로 도시되어 있고, 이는 도 4를 기준으로 총 7가닥의 센서케이블(13)이 적용되었던 종래의 경우와 차이가 있는 바, 그 이유는 종래의 해양관측부이(10)는 관측시스템(5)이 내장된 부이본체(1)가 신호케이블(2) 및 안테나(6)와 함께 해수면으로 부상되도록 설치된 반면, 본 발명의 해양관측부이(10)는 관측시스템(5)이 내장된 수중부이(1a)가 신호케이블(2)과 함께 해수면으로부터 일정 깊이의 수심층에 위치하도록 설치됨으로서, 해수면과 인접한 표층으로부터 수중부이(1a)가 위치하는 수심층 사이에 존재하였던 1개 또는 2개 정도의 기존 수중센서(3)가 생략되었음을 나타내기 위한 것이다.In addition, in the case of FIG. 8 , it is shown that a total of 6 sensor cables 13 are installed inside the signal cable 2 , which is a total of 7 sensor cables 13 based on FIG. 4 . There is a difference from the conventional case that has been applied, the reason is that the conventional ocean observation buoy 10 has a buoy body 1 with a built-in observation system 5 at sea level together with the signal cable 2 and the antenna 6 On the other hand, the marine observation buoy 10 of the present invention is installed so that the underwater buoy 1a with the observation system 5 is built in is located in the water depth layer of a certain depth from the sea level together with the signal cable 2, so that the sea level This is to indicate that one or two existing underwater sensors 3 that were present between the depth layer in which the underwater buoy 1a is located from the adjacent surface layer are omitted.

상기와 같이 생략된 기존의 표층용 수중센서(3)는 이후에 설명되어질 표층부이(1b)용 관측수단으로 대체가 가능하기 때문에, 본 발명에 따른 해양관측부이(10)를 이용한 해수면 주변의 해양환경 관측작업에 별다른 지장을 초래하지 아니하며, 오히려 해저면과 인접한 위치까지 드리워지는 신호케이블(2)의 직경을 기존의 경우보다 얇게 함으로서, 신호케이블(2)의 전체적인 무게와 부피 뿐만 아니라 치패나 해조류 등의 해양생물이 신호케이블(2)의 표면에 부착되는 현상을 줄일 수 있는 잇점을 제공하며, 상기 신호케이블(2)이 수중부이(1a)의 하단측을 관통하는 부위 및 상기 연결케이블(17)이 표층부이(1b)의 하단측과 수중부이(1a)의 상단측을 관통하는 부위에도 수밀 처리가 이루어져야 함은 물론이다.Since the existing surface underwater sensor 3 omitted as described above can be replaced with an observation means for the surface buoy 1b to be described later, the marine environment around the sea level using the ocean observation buoy 10 according to the present invention It does not interfere with the observation work, but rather, the diameter of the signal cable 2 that extends to the position adjacent to the seabed is thinner than that of the conventional case, so that not only the overall weight and volume of the signal cable 2 but also chives and seaweed It provides the advantage of reducing the phenomenon of marine life being attached to the surface of the signal cable (2), and the portion where the signal cable (2) passes through the lower end of the underwater buoy (1a) and the connection cable (17) It goes without saying that the watertight treatment should also be performed on the portion passing through the lower end of the surface layer buoy 1b and the upper end of the submerged buoy 1a.

이와 더불어, 도 5를 기준으로 할 경우, 상기 수중부이(1a)가 계류로프(21)에 의하여 콘크리트블록(멍) 타입의 앵커(20)와 연결 설치됨으로서, 본 발명에 따른 해양관측부이(10)를 특정 위치에 계류시킬 수 있도록 하였으며, 본 발명의 해양관측부이(10)는 관측시스템(5)이 내장된 수중부이(1a)를 일정 깊이의 수심층에 위치시켜 파랑이나 외부의 충격으로부터 안전하게 보호토록 하였기 때문에 해당 부이몸통(16)을 플라스틱과 같은 경량 소재로 제작할 수 있고, 상기 표층부이(1b)는 안테나(6)의 지지에 필요한 최소한의 크기와 부력을 가지도록 설치하면 됨으로서, 종래의 경우와 같은 대형 앵커(20)(20a)나 계류체인(22)을 적용시키지 않더라도 해양관측부이(10)의 안정적인 지지가 가능하게 된다.In addition, in the case of FIG. 5, the underwater buoy 1a is connected to the concrete block (yoke) type anchor 20 by the mooring rope 21 and installed, so that the marine observation buoy 10 according to the present invention ) to be moored at a specific location, and the marine observation buoy 10 of the present invention places the underwater buoy 1a with the observation system 5 built-in at a certain depth in the water depth layer to safely protect it from waves or external impacts. As a result, the buoy body 16 can be made of a lightweight material such as plastic, and the surface layer buoy 1b can be installed so as to have the minimum size and buoyancy necessary to support the antenna 6, as in the conventional case Even if the same large anchors 20 and 20a or mooring chains 22 are not applied, stable support of the marine observation buoy 10 is possible.

필요에 따라서는 상기 수중부이(1a)를 계류체인(22)에 의하여 닻 형태의 앵커(20a)와 연결시킬 수도 있고, 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 계류로프(21)나 계류체인(22)에 의하여 하나 또는 2개의 앵커(20)(20a)와 각각 개별적으로 연결시킬 수도 있으며, 해저면에 설치되는 앵커(20)(20a) 이외에도 가두리 양식장과 같은 해상의 계류구조물(도 10 참조)상에 본 발명의 해양관측부이(10)를 매달아 놓을 수도 있으며, 이외에도 본 발명의 해양관측부이(10)를 해수면상의 특정 위치에 계류식으로 설치하여 놓을 수 있는 것이라면 다른 여러 가지의 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.If necessary, the underwater buoy 1a may be connected with the anchor 20a in the form of an anchor by the mooring chain 22, and the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b are connected to the mooring rope 21 or mooring. One or two anchors 20 and 20a may be individually connected by the chain 22, and in addition to the anchors 20 and 20a installed on the seabed, mooring structures in the sea such as cage farms (FIG. 10) Reference), the ocean observation buoy 10 of the present invention may be hung on the top, and in addition, if the ocean observation buoy 10 of the present invention can be installed and placed in a mooring type at a specific position on the sea level, there are various other methods. Of course, it can be applied.

다른 한편으로, 도 5 및 도 6을 기준으로 할 경우, 상기 수중부이(1a)의 부이몸통(16)은 상부측 반구형 케이스와 하부측 반구형 케이스가 플랜지부를 개재시킨 상태로 수밀 가능하게 조립 설치된 것이 대표적으로 도시되어 있고, 상기 표층부이(1b)의 부이몸통(16)은 수밀 가능하게 제작된 원통형으로 하여 그 하측부에 부력재(16b)가 연결 설치된 것이 대표적으로 도시되어 있으나, 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)의 외관 형태 역시 마찬가지로 도면에 도시된 형태 이외에도 다른 여러 가지의 형태로 제작이 가능하다.On the other hand, based on FIGS. 5 and 6, the buoy body 16 of the submersible buoy 1a is installed so that the upper hemispherical case and the lower hemispherical case are watertightly assembled with the flange part interposed therebetween. It is representatively shown, and the buoy body 16 of the surface layer buoy 1b has a cylindrical shape manufactured to be watertight and the buoyancy material 16b is connected and installed in the lower part thereof, but the underwater buoy 1a ) and the external shape of the surface layer buoy 1b can also be manufactured in various other shapes other than the shape shown in the drawings.

추가적인 사항으로서, 상기 신호케이블(2)의 하단에는 해당 케이블을 하부 방향으로 당기는 장력유지용 무게추(4)를 연결 설치함으로서, 신호케이블(2)에 매달린 각각의 수중센서(3)가 지정된 수심층에 정확하게 머무를 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 상기 무게추(4)의 침력(沈力)을 수중부이(1a)의 부력보다 작게 하여 수중부이(1a)가 불필요하게 깊은 수심으로 내려가지 않도록 하며, 상기 무게추(4)는 금속 재질을 이용하여 제작하되 그 상단에 신호케이블(2)과의 연결을 위한 결속고리를 설치하는 것이 바람직하다.As an additional matter, by connecting and installing a tension-maintaining weight 4 that pulls the cable in the downward direction at the lower end of the signal cable 2, each underwater sensor 3 hanging from the signal cable 2 is located in the designated water depth layer It is preferable to ensure that it accurately stays in the buoy, and the submerged buoy 1a is not unnecessarily descended to a deep water depth by making the penetrating force of the weight 4 smaller than the buoyancy of the submerged buoy 1a. The weight 4 is manufactured using a metal material, but it is preferable to install a binding ring for connection with the signal cable 2 at the upper end thereof.

또한, 종래의 기술내용에서도 언급되어진 바와 같이, 상기 수중센서(3)는 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것을 사용하거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상을 혼용(混用)시켜 사용할 수 있고, 이 3가지 종류의 센서 이외에도 해양환경의 관측에 필요한 다른 종류의 센서가 사용될 수도 있으며, 상기 수중부이(1a)를 이루는 부이몸통(16)의 내측 하부에는 수중부이(1a)의 부력과 자세 조정을 위한 무게추(16a)를 삽입 설치하는 것이 바람직하고, 해당 무게추(16a) 역시 금속 재질을 이용하여 제작하되 그 중심부에 신호케이블(2)의 관통구멍을 형성시키는 것이 바람직하다.In addition, as mentioned in the prior art, the underwater sensor 3 uses either a temperature sensor, a salinity sensor, and a DO sensor, or a mixture of at least two types of these three types of sensors. ) can be used, and in addition to these three types of sensors, other types of sensors necessary for observation of the marine environment may be used, and the inner lower part of the buoy body 16 constituting the underwater buoy 1a has an underwater buoy (1a). It is preferable to insert and install a weight 16a for adjusting the buoyancy and posture of do.

도 9 내지 도 11에 도시된 것은 본 발명의 제 2실시예에 따른 해양관측부이(10)를 나타낸 것으로서, 상기 표층부이(1b)의 내부에 송수신기(19)와 배터리(7)를 설치하고, 상기 안테나(6)는 표층부이(1b)에 내장된 송수신기(19)의 송신부(19b)와 접속 설치되도록 하며, 상기 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 송신기(9)는 표층부이(1b)에 내장된 송수신기(19)의 수신부(19a)와 무선통신이 가능한 무선송신기로 설치함으로서, 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)에서 수집 및 처리된 데이터를 무선통신 방식에 의하여 표층부이(1b)에 내장된 송수신기(19)의 수신부(19a)로 전송시킬 수 있도록 한 것이며, 그 이외의 나머지 기술적 구성은 앞서 설명되어진 제 1실시예와 동일하게 이루어지는 것이다.9 to 11 show the ocean observation buoy 10 according to the second embodiment of the present invention, and the transceiver 19 and the battery 7 are installed inside the surface buoy 1b, and the The antenna 6 is connected to and installed with the transmitter 19b of the transceiver 19 built into the surface buoy 1b, and the transmitter 9 of the observation system 5 built into the underwater buoy 1a is connected to the surface buoy 1b. ) by installing a wireless transmitter capable of wireless communication with the receiver 19a of the transceiver 19 built-in, the data collected and processed by the CPU 8 of the observation system 5 for the underwater buoy 1a is wirelessly communicated is to be transmitted to the receiving unit 19a of the transceiver 19 built in the surface buoy 1b, and the rest of the technical configuration is made the same as in the first embodiment described above.

따라서, 본 발명의 제 2실시예에 따른 해양관측부이(10)에는 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 연결하는 제 1실시예의 연결케이블(17)까지 적용되지 아니하므로 파랑에 의한 케이블의 단선현상을 제로화시킬 수 있는 것이며, 도 9에서는 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)가 계류로프(21)에 의하여 콘크리트블록(멍) 타입의 앵커(20)와 각각 연결 설치된 것을 도시하였고, 도 10에서는 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)가 계류로프(21)에 의하여 해수면상의 계류구조물(23)과 각각 연결 설치된 것을 도시하였으며, 상기 계류구조물(23)로서는 해상에 설치되는 가두리 양식장을 대표적인 예로 들 수 있다.Therefore, the ocean observation buoy 10 according to the second embodiment of the present invention does not apply to the connecting cable 17 of the first embodiment that connects the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b, so the cable by blue It is possible to zero the disconnection phenomenon of , FIG. 10 shows that the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b are connected to the mooring structure 23 on the sea level by a mooring rope 21, respectively, and the mooring structure 23 is a cage installed in the sea. A farm is a typical example.

그러나, 상기 가두리 양식장 이외에도 해상에 설치된 대형 부이나 다른 여러 가지의 해상구조물상에 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 계류식으로 매달아 설치할 수도 있으며, 이와 같이 해상의 계류구조물(23)상에 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 매달아 설치하는 경우에 한하여, 상기 신호케이블(2)의 하단에 연결되는 무게추(4)의 침력을 수중부이(1a)의 부력보다 크게 함으로서, 수중부이(1a)가 해수면으로 떠오르지 않고 요구하는 수심층에 안정적으로 배치될 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 상기 무게추(4) 대신에 콘크리트블록 또는 닻 형태의 앵커(20)(20a)를 사용하는 것도 가능하다.However, in addition to the cage aquaculture farm, the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b may be suspended and installed on large buoys or other various offshore structures installed in the sea in a mooring type, and in this way, on the mooring structure 23 on the sea. Only when the submersible buoy 1a and the surface buoy 1b are suspended and installed, by making the immersion force of the weight 4 connected to the lower end of the signal cable 2 greater than the buoyancy of the submersible buoy 1a, the underwater buoy It is desirable to ensure that (1a) does not float to the sea level and can be stably placed in the required water depth, and it is also possible to use the anchors 20, 20a in the form of concrete blocks or anchors instead of the weight 4 .

본 발명의 제 2실시예에 있어 수중부이(1a)의 송신기(9)와 표층부이(1b)의 송수신기(19) 사이에 적용되는 무선통신 방식은 안테나(6)를 이용한 원거리 통신이 아닌 수중 와이파이나 수중 음파 또는 수중 블루투스 등을 이용한 근거리 통신방식이 보다 더 바람직하다고 볼 수 있으며, 이러한 관점에 입각하여 상기 앵커(20) (20a) 또는 계류구조물(23)과 개별적으로 각각 연결되는 수중부이(1a)와 표층부이(1b)가 송신기(9) 및 송수신기(19)와의 근거리 무선통신이 가능한 범위안에 놓이도록 하는 것이 요구된다.In the second embodiment of the present invention, the wireless communication method applied between the transmitter 9 of the underwater buoy 1a and the transceiver 19 of the surface buoy 1b is not long-distance communication using the antenna 6, but underwater Wi-Fi or It can be seen that a short-distance communication method using underwater sound waves or underwater Bluetooth is more preferable, and based on this point of view, the underwater buoy 1a that is individually connected to the anchor 20, 20a or the mooring structure 23, respectively. and the surface buoy 1b are required to be placed within a range where short-range wireless communication with the transmitter 9 and the transceiver 19 is possible.

이를 위하여, 본 발명의 제 2실시예에 따른 해양관측부이(10)의 경우에는 수중부이(1a) 및 표층부이(1b)와 개별적으로 각각 연결되는 계류로프(21)의 길이를 송신기(9) 및 송수신기(19)와의 근거리 무선통신이 가능한 범위내에서 적절하게 조정하는 것이 필요하지만, 수중부이(1a)와 표층부이(1b)가 개별적으로 계류된다 하더라도 각각의 부이는 조류의 흐름을 타고 동일한 방향으로 떠다니기 때문에, 수중부이(1a)의 송신기(9)가 표층부이(1b)의 송수신기와 근거리 무선통신이 불가능할 정도로 멀리 떨어지는 상황은 거의 발생하지 아니한다.To this end, in the case of the ocean observation buoy 10 according to the second embodiment of the present invention, the length of the mooring rope 21 individually connected to the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b is measured by the transmitter 9 and Although it is necessary to properly adjust within the range where short-range wireless communication with the transceiver 19 is possible, even if the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b are moored individually, each buoy floats in the same direction with the current. Because it travels, the situation in which the transmitter 9 of the underwater buoy 1a is so far away from the transceiver of the surface buoy 1b that short-range wireless communication is impossible hardly occurs.

경우에 따라서는 상기 수중부이(1a)만을 앵커(20)(20a)나 계류구조물(23) 등과 일차 연결시킨 상태에서, 상기 표층부이(1b)를 계류로프(21)에 의하여 해당 수중부이(1a)와 연결시키는 방식도 가능하고, 이는 도 5에 도시된 제 1실시예의 해양관측부이(10)에 있어 상기 연결케이블(17)이 계류로프(21)가 되는 것으로 해석하면 무방하며, 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 연결하는 계류로프(21)에 있어서도 앞선 연결케이블(17)의 설명에 기재된 바와 같이 파랑에 유연한 대처가 가능한 여유길이를 제공하는 것이 바람직하다.In some cases, in a state in which only the underwater buoy 1a is primarily connected to the anchors 20 and 20a or the mooring structure 23, the surface buoy 1b is connected to the underwater buoy 1a by the mooring rope 21. It is also possible to connect with, which can be interpreted that the connecting cable 17 becomes the mooring rope 21 in the marine observation buoy 10 of the first embodiment shown in FIG. 5, and the underwater buoy 1a ) and the mooring rope 21 connecting the surface buoy 1b, as described in the description of the connection cable 17 above, it is preferable to provide an extra length that can flexibly cope with the wave.

도 12에 도시된 것은 본 발명에 적용될 수 있는 표층부이(1b)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 표층부이(1b)의 부이몸통(16) 외측에 해수면 주변의 해양환경을 관측하는 관측수단을 추가로 설치한 것이고, 상기 표층부이(1b)의 부이몸통(16) 내부에도 해당 관측수단을 이용한 관측시스템이 설치될 것이며, 상기 표층부이(1a)용 관측시스템은 도 13에 도시된 바와 같이 제 1실시예의 수중부이(1a)와 연계되는 방식과, 도 14에 도시된 바와 같이 제 2실시예의 수중부이(1a)와 연계되는 방식으로 구분된다.12 shows another embodiment of the surface buoy 1b that can be applied to the present invention, and an observation means for observing the marine environment around the sea level is added to the outside of the buoy body 16 of the surface buoy 1b installed, and an observation system using the corresponding observation means will also be installed inside the buoy body 16 of the surface buoy 1b, and the observation system for the surface buoy 1a is the number of the first embodiment as shown in FIG. It is divided into a method associated with the central buoy 1a and a method associated with the underwater buoy 1a of the second embodiment as shown in FIG. 14 .

상기 표층부이(1b)에 설치되는 관측수단으로서는 표층부이(1b)의 하측면{도면상 부력재(16b)의 저부면}상에 설치되어 해수면 바로 아래의 수심층에 배치되는 최소 1개 이상의 표층센서(3a)를 대표적인 예로 들 수 있으며, 상기 표층센서(3a)는 앞서 설명되어진 수중센서(3)와 마찬가지로 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것을 사용하거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상을 혼용(混用)시켜 사용할 수 있고, 이 3가지 종류의 센서 이외에도 해양환경의 관측에 필요한 다른 종류의 센서가 사용될 수도 있다.As an observation means installed in the surface buoy 1b, at least one surface sensor 3a installed on the lower side of the surface buoy 1b (the bottom surface of the buoyancy member 16b in the drawing) and disposed in the water depth layer just below the sea level. can be given as a representative example, and the surface sensor 3a uses either a temperature sensor, a salinity sensor, and a DO sensor like the underwater sensor 3 described above, or at least two types of these three types of sensors. The above can be mixed and used, and in addition to these three types of sensors, other types of sensors required for observation of the marine environment may be used.

상기 표층부이(1b)에 설치되는 또 다른 관측수단으로서는 풍향풍속계(24)를 들 수 있고, 상기 풍향풍속계(24)는 막대형 몸통의 선단측과 후단측에 바람개비(프로펠러)와 날개깃이 각각 연결 설치된 것을 대표적인 예로 들 수 있으며, 해당 풍향풍속계(24)의 막대형 몸체 중앙측이 부이몸통(16) 측면부의 브라켓(26) 상단에 회전 가능하게 연결 설치되어 있고, 이외에도 습도계와 같은 다른 여러 가지의 관측수단이 표층부이(1b)에 적용될 수 있으며, 이러한 관측수단과 더불어 표층부이(1b)의 부이몸통(16) 외측에 경광등(25)을 추가로 설치함으로서 표층부이(1b)의 위치를 야간에도 용이하게 식별할 수 있도록 하는 것이 보다 더 바람직하다.Another observation means installed in the surface buoy 1b is a wind direction anemometer 24, and the wind direction anemometer 24 is provided with a pinwheel (propeller) and a blade connected to the front end and rear end of the rod-shaped body, respectively. As a representative example, the central side of the rod-shaped body of the corresponding wind direction anemometer 24 is rotatably connected to the top of the bracket 26 of the side part of the buoy body 16, and in addition to other various observations such as a hygrometer The means can be applied to the surface buoy 1b, and by additionally installing a warning light 25 on the outside of the buoy body 16 of the surface buoy 1b in addition to these observation means, the position of the surface buoy 1b can be easily identified even at night. It is more preferable to allow

아울러, 도 12에 도시된 표층부이(1b)를 본 발명의 제 1실시예에 적용시킬 경우 해당 표층부이(1b)의 관측시스템(5a)은 도 13에서와 같이, 표층부이(1b)의 관측수단이 접속 설치되는 CPU(8)와, 해당 CPU(8)에서 처리된 데이터를 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)에서 처리된 데이터와 함께 안테나(6)를 통하여 무선방식으로 전송시키는 송신기(9)를 포함하여서 이루어지며, 상기 연결케이블(17)은 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)와 배터리(7)를 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)의 CPU(8)와 접속시키는 케이블이 되고, 상기 경광등(25)은 수중부이(1a)의 배터리(7)로부터 표층부이(1b)의 CPU(8)를 거쳐 전력을 공급받게 된다.In addition, when the surface buoy 1b shown in FIG. 12 is applied to the first embodiment of the present invention, the observation system 5a of the surface buoy 1b is connected to the observation means of the surface buoy 1b as in FIG. 13 . The installed CPU (8) and the data processed by the CPU (8) are transmitted wirelessly through the antenna (6) together with the data processed by the CPU (8) of the observation system (5) for the underwater buoy (1a) It comprises a transmitter 9, and the connection cable 17 connects the CPU 8 and the battery 7 of the observation system 5 for the underwater buoy 1a to the observation system 5a for the surface buoy 1b. It becomes a cable for connecting with the CPU 8 of the buoy, and the warning light 25 receives power from the battery 7 of the underwater buoy 1a through the CPU 8 of the surface buoy 1b.

따라서, 도 12에 도시된 표층부이(1b)를 본 발명의 제 1실시예에 적용시킬 경우 수중부이(1a)용 관측시스템(5)에는 송신기(9)가 설치되지 아니할 것이며, 필요에 따라서는 상기 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)에도 수중부이(1a)의 배터리(7)와는 별도로 해당 관측시스템(5a) 및 경광등(25)의 작동을 위한 배터리(7)가 추가로 설치될 수 있고, 이 경우 상기 연결케이블(17)은 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)와 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)의 CPU(8)만을 접속시키는 케이블이 될 것이며, 상기 표층부이(1b)용 배터리(7)를 수중부이(1a)의 비상배터리로 활용하는 방식도 가능하다.Therefore, when the surface buoy 1b shown in FIG. 12 is applied to the first embodiment of the present invention, the transmitter 9 will not be installed in the observation system 5 for the underwater buoy 1a, and if necessary, the In the observation system 5a for the surface buoy 1b, a battery 7 for the operation of the corresponding observation system 5a and the warning light 25 can be additionally installed separately from the battery 7 of the underwater buoy 1a, In this case, the connecting cable 17 will be a cable that connects only the CPU 8 of the observation system 5 for the underwater buoy 1a and the CPU 8 of the observation system 5a for the surface buoy 1b, It is also possible to utilize the battery 7 for the surface buoy 1b as an emergency battery for the underwater buoy 1a.

다른 한편으로, 도 12에 도시된 표층부이(1b)를 본 발명의 제 2실시예에 적용시킬 경우 해당 표층부이(1b)의 관측시스템(5a)은 도 14에서와 같이, 표층부이(1b)의 관측수단 및 배터리(7)와 접속 설치되는 CPU(8)를 포함하여서 이루어지고, 해당 CPU(8)가 송수신기(19)의 송신부(19b)와 접속 설치되거나 또는 해당 CPU(8)의 입력측과 출력측에 송수신기(19)의 수신부(19a)와 송신부(19b)가 각각 접속 설치되도록 이루어지며, 상기 경광등(25)은 표층부이(1b)의 배터리(7)로부터 표층부이(1b)의 CPU(8)를 거쳐 전력을 공급받게 된다.On the other hand, when the surface buoy 1b shown in FIG. 12 is applied to the second embodiment of the present invention, the observation system 5a of the surface buoy 1b is the observation means of the surface buoy 1b as in FIG. 14 . and a CPU 8 connected to and installed with the battery 7 , wherein the CPU 8 is connected to and installed with the transmitter 19b of the transceiver 19 , or a transceiver on the input side and the output side of the CPU 8 . The receiver 19a and the transmitter 19b of (19) are each connected and installed, and the warning light 25 receives power from the battery 7 of the surface buoy 1b through the CPU 8 of the surface buoy 1b. will be supplied

상기와 같이 표층부이(1b)의 CPU(8)를 송수신기(19)의 송신부(19b)와 단독으로 접속시키는 것은 수중부이(1a)에서 관측된 환경데이터와 표층부이(1b)에서 관측된 환경데이터를 각각 개별적으로 전송시키는 방식이 될 것이고, 표층부이(1b)의 CPU(8) 입력측과 출력측에 송수신기(19)의 수신부(19a)와 송신부(19b)를 각각 접속시키는 것은 수중부이(1a)에서 관측된 환경데이터를 표층부이(1b)에서 관측된 환경데이터와 함께 표층부이(1b)의 CPU(8)에서 통합 처리한 다음, 해당 데이터를 일괄적으로 전송시키는 방식이 될 것이다.As described above, when the CPU 8 of the surface buoy 1b is connected alone with the transmitter 19b of the transceiver 19, the environmental data observed from the underwater buoy 1a and the environmental data observed from the surface buoy 1b are respectively It will be a method of transmitting individually, and connecting the receiving unit 19a and the transmitting unit 19b of the transceiver 19 to the CPU 8 input side and the output side of the surface buoy 1b, respectively, is the environment observed in the underwater buoy 1a. The data will be integrated with the environmental data observed from the surface buoy 1b by the CPU 8 of the surface buoy 1b, and then the data will be transmitted collectively.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 관측시스템(5)과 신호케이블(2)이 구비된 수중부이(1a)를 파랑의 영향을 거의 받지 않는 수심층에 위치시켜 이를 안전하게 보호할 수 있도록 하고, 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 충분한 여유 길이를 가지는 상태에서 안테나(6)용 케이블이나 CPU(8)용 케이블 또는 CPU(8)와 전력용 케이블만으로 최소화된 연결케이블(17)을 이용하여 수중부이(1a)를 표층부이(1b)와 연결시키는 방식 또는 케이블라인이 필요없는 무선방식으로 수중부이(1a)를 표층부이(1b)와 연계시키는 방식을 통하여 표층부이(1b)의 안테나(6)로부터 육상의 정보수집 시스템으로 관측자료를 전송시킬 수 있도록 함에 따라, 고장이 적고 파랑에도 강한 해양관측부이(10)를 제공할 수 있다.According to the present invention consisting of the above configuration, the underwater buoy 1a provided with the observation system 5 and the signal cable 2 is placed in the water depth layer that is hardly affected by the waves so that it can be safely protected, Underwater buoys using a cable for the antenna (6), a cable for the CPU (8), or a connection cable (17) that is minimized only with a cable for the CPU (8) and power in a state that has a sufficient length to overcome the wave flexibly Information on land from the antenna 6 of the surface buoy 1b through the method of connecting (1a) with the surface buoy 1b or the method of linking the underwater buoy 1a with the surface buoy 1b in a wireless manner that does not require a cable line As the observation data can be transmitted to the collection system, it is possible to provide the ocean observation buoy 10 with little failure and strong against waves.

다시 말해서, 태풍이나 폭풍 또는 황천 등으로 인하여 강한 파랑이 발생하더라도 신호케이블(2)에 집적된 다수 개의 센서케이블(13) 중 그 일부가 파랑의 영향으로 단선되는 상황을 미연에 방지할 수 있음은 물론이고, 수중부이(1a)와 표층부이(1b)를 연결하는 연결케이블(17) 또한 최소한의 케이블라인만을 내장시킨 상태로 파랑을 유연하게 극복할 수 있는 충분한 여유 길이를 제공하여 그 단선을 최소화시키거나 또는 수중부이(1a)와 표층부이(1b)간의 무선통신 방식에 의하여 단선 현상 자체를 제로화시킬 수 있기 때문에, 해양관측부이(10)의 내구성과 관측작업의 지속성 및 신뢰도를 확실하게 보장할 수 있다는 것이다.In other words, even if a strong wave occurs due to a typhoon, storm, or bad weather, it is possible to prevent in advance the situation in which a part of the plurality of sensor cables 13 integrated in the signal cable 2 is disconnected due to the influence of the wave. Of course, the connection cable 17 connecting the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b also provides a sufficient length to overcome the wave flexibly with only a minimum cable line built in to minimize the disconnection. Or, since the disconnection phenomenon itself can be zeroed by the wireless communication method between the underwater buoy 1a and the surface buoy 1b, the durability of the marine observation buoy 10 and the continuity and reliability of the observation work can be reliably guaranteed. will be.

또한, 관측시스템(5)과 신호케이블(2)이 구비된 수중부이(1a)를 일정한 수심층에 위치시켜 파랑 및 외부의 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있기 때문에, 해수에 대한 수밀 기능을 제공하는 조건으로 철재와 강재가 아닌 플라스틱과 같은 재질을 이용하여 수중부이(1a)를 제작할 수 있고, 안테나(6)와 함께 해수면으로 부상되는 표층부이(1b) 역시 그 크기와 부력을 최대한으로 줄일 수 있기 때문에, 종래의 해양관측부이(10)와 비교하여 앵커(20)(20a)가 포함된 시스템 전체의 규모와 무게를 소형화 및 경량화시킬 수 있으며, 이를 통하여 해양관측부이(10)의 제작과 설치 및 유지관리에 따른 비용을 현저히 절감시킬 수 있다.In addition, since the underwater buoy 1a equipped with the observation system 5 and the signal cable 2 can be located in a certain depth of water to safely protect it from waves and external shocks, it is a condition of providing a watertight function for seawater. Since the underwater buoy 1a can be manufactured using a material such as plastic rather than steel and steel, and the surface buoy 1b, which floats to the sea level with the antenna 6, can also reduce the size and buoyancy to the maximum, conventionally Compared with the marine observation buoy 10 of costs can be significantly reduced.

이와 더불어, 상기 수중부이(1a)에 매달린 신호케이블(2)의 수중센서(3)를 이용한 각 수심별 해양환경 관측작업 뿐만 아니라 표층부이(1b)의 관측수단 및 관측시스템(5a)을 이용하여 해수면 주변의 해양환경 관측작업까지 동시에 수행할 수 있으며, 이를 통하여 고장이 적고 파랑에 강하면서도 해수면과 인접한 표층으로부터 해저면과 인접한 수심층에 이르기까지 보다 더 다양하고 광범위한 해양환경 관측자료를 안정적으로 확보 및 전송토록 함으로서, 해양환경 관측정보의 제공에 따른 서비스의 품질과 가치를 한층 더 크게 고양시킬 수 있는 매우 실용적이고 경제적이며 합리적인 방식의 해양관측부이(10)를 제공할 수 있는 것이다.In addition, the sea level using the observation means of the surface buoy 1b and the observation system 5a as well as the observation of the marine environment for each depth using the underwater sensor 3 of the signal cable 2 suspended from the underwater buoy 1a It is possible to perform observation of the surrounding marine environment at the same time, and through this, it stably secures and transmits more diverse and extensive marine environment observation data from the surface layer adjacent to the sea level to the depth layer adjacent to the sea floor while having fewer failures and strong wave resistance. By doing so, it is possible to provide the ocean observation buoy 10 in a very practical, economical and reasonable manner that can further enhance the quality and value of services according to the provision of marine environment observation information.

1 : 부이본체 1a : 수중부이 1b : 표층부이
2 : 신호케이블 3 : 수중센서 3a : 표층센서
4,16a : 무게추 5,5a : 관측시스템 6 : 안테나
7 : 배터리 8 : CPU 9 : 송신기
10 : 해양관측부이 11 : 데이터로거 12 : 프로세서
13 : 센서케이블 14 : 절연피복 15 : 절연체
16 : 부이몸통 16b : 부력재 17 : 연결케이블
18 : 안테나케이블 19 : 송수신기 19a : 수신부
19b : 송신부 20,20a : 앵커 21 : 계류로프
22 : 계류체인 23 : 계류구조물 24 : 풍향풍속계
25 : 경광등 26 : 브라켓1: buoy body 1a: underwater buoy 1b: surface buoy
2: Signal cable 3: Underwater sensor 3a: Surface sensor
4,16a: weight 5,5a: observation system 6: antenna
7: Battery 8: CPU 9: Transmitter
10: ocean observation buoy 11: data logger 12: processor
13: sensor cable 14: insulation coating 15: insulator
16: buoy body 16b: buoyancy material 17: connecting cable
18: antenna cable 19: transceiver 19a: receiver
19b: transmitter 20, 20a: anchor 21: mooring rope
22: mooring chain 23: mooring structure 24: wind direction anemometer
25: warning light 26: bracket

Claims (10)

해수면으로 부상되는 부이본체(1)와, 상기 부이본체(1)를 특정 위치에 계류시키는 계류수단과, 상기 부이본체(1)에 내장되는 관측시스템(5)과, 상기 부이본체(1)의 하단측으로부터 소정의 깊이만큼 해수중으로 드리워지는 신호케이블(2)과, 상기 신호케이블(2)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 연결 설치되는 최소 2개 이상의 수중센서(3)와, 상기 부이본체(1)의 외측면상에 연결 설치되는 안테나(6)를 포함하여서 이루어지며, 상기 관측시스템(5)은 각각의 수중센서(3)로부터 신호케이블(2)을 거쳐 전송된 데이터의 수집과 처리를 위하여 신호케이블(2)과 접속 설치되는 CPU(8)와, 상기 CPU(8)에서 처리된 데이터를 안테나(6)에 의하여 무선방식으로 전송시키는 송신기(9)와, 전력공급용 배터리(7)를 포함하여서 이루어지는 해양관측부이(10)에 있어서,
상기 부이본체(1)는 관측시스템(5)이 내장된 상태로 해수면으로부터 일정 깊이만큼의 수심층에 위치하도록 설치되는 수중부이(1a)와, 상기 안테나(6)와 함께 해수면으로 부상되도록 설치되는 표층부이(1b)로 나뉘어지고, 상기 계류수단은 수중부이(1a)와 연결 설치되거나 또는 수중부이(1a)와 표층부이(1b)에 각각 연결 설치되며,
상기 신호케이블(2)은 수중부이(1a)의 하단측을 거쳐 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 CPU(8)와 접속 설치되는 한편, 상기 수중부이(1a)와 표층부이(1b)는 연결케이블(17)에 의하여 연결 설치되고, 상기 연결케이블(17)은 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 송신기(9)를 표층부이(1b)의 안테나(6)와 접속시키는 케이블이 되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.A buoy body (1) floating to the sea level, mooring means for mooring the buoy body (1) at a specific position, an observation system (5) built into the buoy body (1), and the buoy body (1) A signal cable (2) that is draped in seawater by a predetermined depth from the lower end, and at least two or more underwater sensors (3) connected and installed at regular intervals along the longitudinal direction of the signal cable (2), and the buoy body It is made including an antenna (6) connected and installed on the outer surface of (1), and the observation system (5) collects and processes data transmitted from each underwater sensor (3) through a signal cable (2). A CPU (8) connected to the signal cable (2) for this purpose, a transmitter (9) for wirelessly transmitting data processed by the CPU (8) by means of an antenna (6), and a battery (7) for power supply In the ocean observation buoy 10 comprising a,
The buoy body 1 includes an underwater buoy 1a installed to be located at a depth of a certain depth from the sea level with the observation system 5 built-in, and a surface buoy installed to float to the sea level together with the antenna 6 It is divided into (1b), and the mooring means is installed in connection with the underwater buoy (1a) or connected to the underwater buoy (1a) and the surface buoy (1b), respectively,
The signal cable 2 is connected and installed with the CPU 8 of the observation system 5 built into the underwater buoy 1a through the lower end of the underwater buoy 1a, while the underwater buoy 1a and the surface buoy (1a) 1b) is connected and installed by a connecting cable 17, and the connecting cable 17 connects the transmitter 9 of the observation system 5 built in the underwater buoy 1a with the antenna 6 of the surface buoy 1b. The structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that it becomes a connecting cable. 제 1항에 있어서, 상기 표층부이(1b)에는 해수면 주변의 해양환경을 관측하는 관측수단이 추가로 설치되고, 상기 표층부이(1b)의 내부에도 해당 관측수단을 이용한 관측시스템(5a)이 설치되며,
상기 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)은 표층부이(1b)의 관측수단이 접속 설치되는 CPU(8)와, 해당 CPU(8)에서 처리된 데이터를 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)에서 처리된 데이터와 함께 안테나(6)를 통하여 무선방식으로 전송시키는 송신기(9)를 포함하여서 이루어지고,
상기 연결케이블(17)은 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)와 배터리(7)를 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)의 CPU(8)와 접속시키는 케이블이 되는 한편, 상기 수중부이(1a)용 관측시스템(5)에는 송신기(9)가 설치되지 아니하는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.According to claim 1, wherein the surface buoy (1b) is additionally provided with an observation means for observing the marine environment around the sea level, and an observation system (5a) using the observation means is also installed inside the surface buoy (1b),
The observation system 5a for the surface buoy 1b includes a CPU 8 to which the observation means of the surface buoy 1b is connected and installed, and the observation system 5 for the underwater buoy 1a for data processed by the CPU 8 It is made including a transmitter 9 that transmits the data processed by the CPU 8 in a wireless manner through the antenna 6,
The connecting cable 17 is a cable connecting the CPU 8 and the battery 7 of the observation system 5 for the underwater buoy 1a with the CPU 8 of the observation system 5a for the surface buoy 1b. On the other hand, the structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that the transmitter (9) is not installed in the observation system (5) for the underwater buoy (1a). 제 2항에 있어서, 상기 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)에는 배터리(7)가 추가로 설치되고, 상기 연결케이블(17)은 수중부이(1a)용 관측시스템(5)의 CPU(8)를 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)의 CPU(8)와 접속시키는 케이블이 되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.The CPU (8) of the observation system (5) for the underwater buoy (1a) according to claim 2, wherein a battery (7) is additionally installed in the observation system (5a) for the surface buoy (1b), and the connection cable (17) is ) is a cable for connecting the CPU (8) of the observation system (5a) for the surface buoy (1b). 해수면으로 부상되는 부이본체(1)와, 상기 부이본체(1)를 특정 위치에 계류시키는 계류수단과, 상기 부이본체(1)에 내장되는 관측시스템(5)과, 상기 부이본체(1)의 하단측으로부터 소정의 깊이만큼 해수중으로 드리워지는 신호케이블(2)과, 상기 신호케이블(2)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 연결 설치되는 최소 2개 이상의 수중센서(3)와, 상기 부이본체(1)의 외측면상에 연결 설치되는 안테나(6)를 포함하여서 이루어지며, 상기 관측시스템(5)은 각각의 수중센서(3)로부터 신호케이블(2)을 거쳐 전송된 데이터의 수집과 처리를 위하여 신호케이블(2)과 접속 설치되는 CPU(8)와, 상기 CPU(8)에서 처리된 데이터를 안테나(6)에 의하여 무선방식으로 전송시키는 송신기(9)와, 전력공급용 배터리(7)를 포함하여서 이루어지는 해양관측부이(10)에 있어서,
상기 부이본체(1)는 관측시스템(5)이 내장된 상태로 해수면으로부터 일정 깊이만큼의 수심층에 위치하도록 설치되는 수중부이(1a)와, 상기 안테나(6)와 함께 해수면으로 부상되도록 설치되는 표층부이(1b)로 나뉘어지고,
상기 계류수단은 수중부이(1a)와 표층부이(1b)에 각각 연결 설치되거나 또는 상기 수중부이(1a)를 계류수단과 일차 연결시킨 상태에서 해당 수중부이(1a)에 표층부이(1b)가 계류식으로 연결 설치되며,
상기 표층부이(1b)의 내부에는 송수신기(19)와 배터리(7)가 설치되고, 상기 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 송신기(9)는 해당 관측시스템(5)의 CPU(8)에서 처리된 데이터를 무선통신 방식에 의하여 표층부이(1b)에 내장된 송수신기(19)의 수신부(19a)로 전송시키는 것이며,
상기 신호케이블(2)은 수중부이(1a)의 하단측을 거쳐 수중부이(1a)에 내장된 관측시스템(5)의 CPU(8)와 접속 설치되고, 상기 안테나(6)는 표층부이(1b)에 내장된 송수신기(19)의 송신부(19b)와 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.A buoy body (1) floating to the sea level, mooring means for mooring the buoy body (1) at a specific position, an observation system (5) built into the buoy body (1), and the buoy body (1) A signal cable (2) that is draped in seawater by a predetermined depth from the lower end, and at least two or more underwater sensors (3) connected and installed at regular intervals along the longitudinal direction of the signal cable (2), and the buoy body It is made including an antenna (6) connected and installed on the outer surface of (1), and the observation system (5) collects and processes data transmitted from each underwater sensor (3) through a signal cable (2). A CPU (8) connected to the signal cable (2) for this purpose, a transmitter (9) for wirelessly transmitting data processed by the CPU (8) by means of an antenna (6), and a battery (7) for power supply In the ocean observation buoy 10 comprising a,
The buoy body 1 includes an underwater buoy 1a installed to be located at a depth of a certain depth from the sea level with the observation system 5 built-in, and a surface buoy installed to float to the sea level together with the antenna 6 is divided into (1b),
The mooring means is connected to the submerged buoy 1a and the surface buoy 1b, respectively, or the surface buoy 1b is moored to the submersible buoy 1a in a state in which the submersible buoy 1a is first connected with the mooring means. connection is installed,
A transceiver 19 and a battery 7 are installed inside the surface buoy 1b, and the transmitter 9 of the observation system 5 built into the underwater buoy 1a is connected to the CPU ( 8) is to transmit the data processed in the wireless communication method to the receiving unit 19a of the transceiver 19 built in the surface buoy 1b,
The signal cable 2 is connected to the CPU 8 of the observation system 5 built in the underwater buoy 1a through the lower end of the underwater buoy 1a, and the antenna 6 is connected to the surface buoy 1b. The structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that it is connected and installed with the transmitter (19b) of the transceiver (19) built in. 제 4항에 있어서, 상기 표층부이(1b)에는 해수면 주변의 해양환경을 관측하는 관측수단이 추가로 설치되고, 상기 표층부이(1b)의 내부에도 해당 관측수단을 이용한 관측시스템(5a)이 설치되며,
상기 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)은 표층부이(1b)의 관측수단 및 배터리(7)와 접속 설치되는 CPU(8)를 포함하여서 이루어지고, 해당 CPU(8)가 송수신기(19)의 송신부(19b)와 접속 설치되거나 또는 해당 CPU(8)의 입력측과 출력측에 송수신기(19)의 수신부(19a)와 송신부(19b)가 각각 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.5. The method of claim 4, wherein the surface buoy (1b) is additionally provided with an observation means for observing the marine environment around the sea level, and an observation system (5a) using the observation means is also installed inside the surface buoy (1b),
The observation system 5a for the surface buoy 1b includes a CPU 8 connected to and installed with an observation means of the surface buoy 1b and a battery 7, and the CPU 8 is a transmitter of the transceiver 19. (19b) and the structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that the receiving unit (19a) and the transmitting unit (19b) of the transceiver (19) are respectively connected to the input side and the output side of the CPU (8). 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중센서(3)는 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것이 사용되거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상이 혼용되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the underwater sensor (3) is a temperature sensor, a salinity sensor, and a DO sensor, or a mixture of at least two kinds of these three kinds of sensors. The structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that it becomes. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호케이블(2)의 하단에는 신호케이블(2)을 하부 방향으로 당기는 장력유지용 무게추(4)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.The wave according to any one of claims 1 to 5, wherein a tension maintaining weight (4) for pulling the signal cable (2) downward is connected to the lower end of the signal cable (2). The structure of the marine observation buoy, which is strong against 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중부이(1a)를 이루는 부이몸통(16)의 내측 하부에는 수중부이(1a)의 부력과 자세 조정을 위한 무게추(16a)가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.According to any one of claims 1 to 5, wherein a weight (16a) for adjusting the buoyancy and posture of the underwater buoy (1a) is inserted in the lower inner side of the buoy body (16) constituting the underwater buoy (1a) The structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that it is installed. 제 2항과 제 3항과 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표층부이(1b)의 관측수단은 표층부이(1b)의 하측면상에 설치되어 해수면 바로 아래의 수심층에 배치되는 최소 1개 이상의 표층센서(3a)와, 상기 표층부이(1b)의 외측면상에 연결 설치되는 풍향풍속계(24)를 포함하여서 이루어지고,
상기 표층센서(3a)는 온도센서와 염분센서와 DO센서 중에서 택일한 것이 사용되거나, 이 3가지 종류의 센서 중에서 최소 2가지 종류 이상이 혼용되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.The method according to any one of claims 2, 3, and 5, wherein the observation means of the surface buoy (1b) is installed on the lower side of the surface buoy (1b), and at least one surface layer is disposed in the water depth layer just below the sea level. It consists of a sensor (3a) and a wind direction anemometer (24) connected and installed on the outer surface of the surface layer part (1b),
The surface sensor (3a) is a structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that either a temperature sensor, a salinity sensor, and a DO sensor are used, or at least two types of these three types of sensors are mixed. 제 9항에 있어서, 상기 표층부이(1b)의 외측면에는 경광등(25)이 추가로 설치되고, 상기 경광등(25)은 표층부이(1b)용 관측시스템(5a)의 CPU(8)와 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 파랑에 강한 해양관측부이의 구조.10. The method according to claim 9, wherein a warning light 25 is additionally installed on the outer surface of the surface buoy 1b, and the warning light 25 is connected to the CPU 8 of the observation system 5a for the surface buoy 1b. The structure of the ocean observation buoy strong against waves, characterized in that.
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